Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Ароматические углеводороды (арены).
Нефти обычно содержат 15-20 % аренов. В некоторых нефтях их содержание может достигать 35 % масс. В состав нефтей входят арены с числом циклов от одного до четырех. Распределение по фракциям различно. Обычно в тяжелых нефтях с повышением температуры кипения фракции содержание аренов возрастает. В нефтях средней плотности, богатых нафтенами, арены распределяются по всем фракциям почти равномерно. В легких нефтях, богатых бензиновыми фракциями содержание аренов резко снижается с повышением температуры кипения фракций. Распределение аренов по фракциям: Бензиновые фракции (30-200оС) содержат гомологи бензола. Общая формула: СnH2n-6
бензол толуол
Керосиновые фракции (200-300оС) содержат гомологи бензола и производные нафталина (последних меньше). Тяжелые газойлевые фракции (400-500оС) содержат гомологи нафталина (Общая формула: СnHn-2), фенантрена и антрацена (Общая формула: СnHn-4) Арены обладают наибольшей плотностью среди групп углеводородов. По вязкости они занимают среднее положение между парафинами и нафтенами. Арены - ценные компоненты бензина (к бензинам добавляют 30 – 60% бензола, толуола, ксилолов), но ухудшают характеристики сгорания реактивных и дизельных топлив. Моноциклические арены с длинными боковыми изопарафиновыми цепями повышают индекс вязкости смазочных масел. Полициклические арены и арены без боковых цепей - нежелательны в этом отношении, однако в малом количестве добавляются к смазочным маслам для повышения химической стабильности. Среди углеводородов арены имеют высокую растворяющую способность по отношению к органическим веществам. Содержание их в растворителях нефтяного происхождения ограничено ввиду их высокой токсичности. ПДК паров бензола 5 мг/м3, толуола и ксилолов - 50 мг/м3. Арены - компоненты нефтепродуктов, растворители, сырье для производства взрывчатых веществ и нефтехимического синтеза. Сернистые соединения. Содержание серы в нефтях месторождений России изменяется обычно в пределах 0,05-3,0 % масс. Сернистыми (более 0,6 % масс. серы) являются нефти Башкортостана, Татарстана, Западной Сибири, Поволжья. В балансе нефтедобычи нашей страны сернистые нефти занимают ведущее место и составляют около 80 %. Основная масса серы содержится во фракциях топлив и масел (до 60 %).
Сера находится в нефтях в виде простого вещества, в органических соединениях и смолистых веществах. Элементарная сера (S) содержится в растворенном состоянии. Сероводород (Н2S) содержится в некоторых нефтях в растворенном состоянии, образуется в результате термического разрушения сернистых соединений. Н2S – газ, со специфическим запахом (запах тухлых яиц), ядовит, тяжелее воздуха, скапливается в низинах. Основная масса серы входит в состав органических соединений и асфальто-смолистых веществ. В нефтях идентифицировано более 200 различных сернистых соединений. Тиолы (меркаптаны, тиоспирты). Общая формула R-SH (R-углеводородный радикал – алифатический, циклический, ароматический). Меркаптаны имеют сильный запах (чувствуется при концентрации 10-7 % масс. Используют как одоранты углеводородных газов (придают специфический запах бытовому газу, что позволяет почувствовать даже малейшую утечку газа). Запах ослабляется с повышением молекулярного веса. Низкомолекулярные меркаптаны очень токсичны. Сульфиды (тиоэфиры). Общая формула – R-S-R’. Встречаются в бензиновых, керосиновых и дизельных фракциях нефти. Дисульфиды R–S–S–R' – находятся в нефтях в небольшом количестве во фракциях выкипающих до 300 0С. Производные тиофана и тиофена. Основное количество серы в нефтях находится в виде производных тиофанов и тиофенов. Эти сернистые соединения не являются коррозионно-агрессивными. Однако, они при температурах 200 0С и выше и при контакте с цветными металлами разлагаются, образуя активные сернистые соединения. Кроме того, они при сгорании образуют оксиды серы SO2 и SO3, которые, растворяясь в воде, образуют сернистую (H2SO3) и серную (H2SO4) кислоты. Эти кислоты обладают сильным корродирующим действием. Чем выше содержание серы в топливе, тем сильнее износ деталей двигателя от жидкостной коррозии.
В основном: с повышением содержания серы в нефтях возрастают их плотность, коксуемость, содержание смол и асфальтенов. Распределение серы по фракциям зависит от природы нефти и типа сернистых соединений. Обычно с возрастанием температуры выкипания фракций содержание серы растет, достигая максимума в остатке (гудроне).
Сернистые соединения нефтей делят на три группы: 1) Сероводород и меркаптаны. Обладают кислотными свойствами, коррозионно наиболее активны. 2) Сульфиды и дисульфиды. Нейтральны на холоду. Термически малоустойчивы. При 130 – 160 оС начинают распадаться с образованием сероводорода и меркаптанов. 3) Тиофаны и тиофены. Термически стабильны. Сернистые соединения в топливах вредны не только из-за коррозии, но и потому, что при сгорании сернистых соединений образуется больше твердого и плотного нагара, частицы которого, попадая в масло, увеличивают износ деталей. Сернистые соединения также ускоряют процессы окисления и старения масла, так как сера является катализатором окисления. Кроме того, общее количество сернистых соединений в товарных нефтепродуктах оказывает значительное влияние на экологическую обстановку. В настоящее время лучшим способом обессеривания нефтяных фракций и остатков является очистка в присутствии катализаторов под давлением водорода. Сернистые соединения превращаются в сероводород, который утилизируется.
Методы определения содержания серы делятся на количественные и качественные: 1. качественные методы: 1.1. испытание моторных топлив на медной пластинке. Позволяет судить о наличие в нефтепродукте активных сернистых соединений (сероводорода, меркаптанов, элементарной серы). 1.2. «докторская проба» - позволяет определить наличие меркаптанов. 2. количественные методы: 2.1. ламповый метод. 2.2. рентгенфлюоресцентный метод. Азотистые соединения. Содержание азота в нефтях составляет десятые доли процента (обычно до 0,3%), но в отдельных случаях может доходить до 1,5 % масс. Азот входит в состав смолисто-асфальтеновых веществ нефти. При перегонке эти вещества могут разлагаться с образованием азотистых соединений, которые попадают в нефтяные фракции. Азотистые соединения подразделяются на две группы: - азотистые основания - «нейтральные» (слабоосновные) соединения. Азотистые основания низших и средних фракций нефтей являются алкильными или циклоалкильными производными пиридина и хинолина. В высших фракциях присутствуют бензопиридины и бензоакридины.
Нейтральные (слабоосновные) соединения представлены производными индола и карбазола, циклическими амидами, порфиринами,Ю полипептидными фрагментами белковых молекул. Порфирины имеют структуру, аналогичную структуре гемина (красящего вещества крови) и хлорофилла. Наличие порфиринов свидетельствует в пользу теории органического происхождения нефти.
Для количественного определения азота в нефтепродуктах обычно используют различные модификации метода Кьельдаля. Содержание азота в нефтяных фракциях возрастает с повышением их температуры кипения. Наибольшее их количество - в тяжелых остатках от перегонки. Обнаруживается связь с сернистыми соединениями и смолистыми веществами: тяжелые смолистые нефти содержат много серы и азота, легкие, малосмолистые - мало серы и азота. Использование: азотистые основания используются как дезинфицирующие средства, антисептики, ингибиторы коррозии, добавки к смазочным маслам, битумам, как антиокислители.
Азотистые соединения снижают активность катализаторов в процессах деструктивной переработки нефти, вызывают осмоление и потемнение нефтепродуктов. При каталитическом риформинге высокое содержание азотистых соединений в бензине приводит к усиленному коксо- и газообразованию. Даже малое количество азотистых соединений вызывает лакообразование в поршневой группе двигателя и отложению смол в карбюраторе. Наиболее полно азотистые соединения удаляются из нефтяных фракций 25% раствором серной кислоты. Кислородные соединения. Содержание кислорода в нефтях обычно составляет 0,1-2,0% масс. Кислород в нефтях встречается в виде нафтеновых (нефтяных) кислот и фенолов. Значительное количество кислорода находится в виде смол – веществ, содержащих С, Н, O, N, S. Нафтеновые кислоты - карбоновые кислоты циклического строения, малолетучие, маслянистые жидкости с резким неприятным запахом. Циклы главным образом пятичленные и шестичленные. Встречаются также и обычные карбоновые кислоты. Распределение кислот по фракциям неравномерно. Преобладают в легких и средних газойлевых фракциях. Нафтеновые кислоты нерастворимы в воде и легко растворяются в нефтепродуктах. Их содержание в нефтях характеризуется кислотными числами - числом миллиграммов КОН, расходуемого на нейтрализацию 1 г вещества в спирто-бензольном растворе в присутствии фенолфталеина. Фенолы. Больше всего их в нефтях восточных районов страны. Есть все три изомера крезола, ксиленолы (диметилфенолы, имеют 6 изомеров) и b-нафтол. Процессы выделения их из нефтей пока не получили промышленного применения. b-нафтол
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-06; просмотров: 740; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.216.190.167 (0.016 с.) |